種類
不鏽鋼一般是不鏽鋼和耐酸鋼的總稱。不鏽鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質腐蝕的鋼,而耐酸鋼則是指耐酸、鹼、鹽等
化學浸蝕性介質腐蝕的鋼。 不鏽鋼自上世紀初問世至今,不鏽鋼的發明是世界
冶金史上的重大成就,不鏽鋼的發展為現代工業的發展和科技進步奠定了重要的物質技術基礎。不鏽鋼
鋼種很多,性能各異,它在發展過程中逐步形成了幾大類。按組織結構分,分為馬氏不鏽鋼(包括
沉澱硬化不鏽鋼)、
鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼和奧氏體加
鐵素體雙相不鏽鋼等四大類;按鋼中的主要化學成分或鋼中的一些特徵元素來分類,分為鉻不鏽鋼、鉻鎳不鏽鋼、鉻鎳鉬不鏽鋼以及低碳不鏽鋼、高鉬不鏽鋼、高純不鏽鋼等;按鋼的性能特點和用途分類,分為耐硝酸不鏽鋼、耐硫酸不鏽鋼、耐
點蝕不鏽鋼、耐
應力腐蝕不鏽鋼、高強不鏽鋼等;按鋼的功能特點分類,分為
低溫不鏽鋼、
無磁不鏽鋼、
易切削不鏽鋼、
超塑性不鏽鋼等。常用的分類方法是按鋼的組織結構特點和鋼的化學成分特點以及兩者相結合的方法分類。一般分為
馬氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼、
雙相不鏽鋼和
沉澱硬化型不鏽鋼等,或分為鉻不鏽鋼和鎳不鏽鋼兩大類。
不鏽鋼一般用於防腐蝕性的環境,以及醫療器械和生活用品。
按主要化學組成分為鉻不鏽鋼、鉻鎳不鏽鋼和鉻錳氮不鏽鋼等;也可以以性能特點分成耐酸不鏽鋼和耐熱不鏽鋼等;通常以金相組織進行分類。按金相組織分類為:
鐵素體(F)型不鏽鋼、
馬氏體(M)型不鏽鋼、奧氏體(A)型不鏽鋼、奧氏體-鐵素體(A-F)型雙相不鏽鋼、奧氏體-馬氏體(A-M)型雙相不鏽鋼和
沉澱硬化(PH)型不鏽鋼。
鐵素體型
馬氏體型
它的
顯微組織為
馬氏體。這類鋼中鉻的質量分數為11.5%~18.0%,但碳的質量分數最高可達0.6%。碳含量的增高,提高了鋼的強度和硬度。在這類鋼中加入的少量鎳可以促使生成馬氏體,同時又能提高其耐蝕性。這類鋼的
焊接性較差。列入國家標準牌號的鋼板有
1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、1 Cr17Ni2等。
奧氏體型
其
顯微組織為奧氏體。它是在高鉻不鏽鋼中添加適當的鎳(鎳的質量分數為8%~25%)而形成的,具在
奧氏體組織的不鏽鋼。奧氏體型不鏽鋼以Cr18Ni19
鐵基合金為基礎,在此基礎上隨著不同的用途,發展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體不鏽鋼系列。
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奧氏體型不鏽鋼一般屬於
耐蝕鋼,是套用最廣泛的一類鋼,其中以18-8型不鏽鋼最有代表性,它是有較好的力學性能,便於進行機械加工、衝壓和焊接。在氧化性環境中具有優良的耐腐蝕性能和良好的耐熱性能。但對溶液中含有氯離子(CL-)的介質特別敏感,易於發生
應力腐蝕。18-8型不鏽鋼按其化學成分中碳含量的不同又分為三個等級:一般含碳量(Wc≤0.15%)低碳級
鐵素體型
沉澱硬化型
按其組織形態可分為三類:
沉澱硬化半奧氏體型、沉澱硬化
馬氏體型和沉澱硬化奧氏體型不鏽鋼。列入我國國家標準鋼板牌號的有0Cr17Ni7A、 0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三種,是屬於沉澱硬化半奧氏體型不鏽鋼。該鋼的組織特點是在
固溶或
退火狀態時具有奧氏體加
體積分數為5%~20%的
鐵素體組織。這種鋼經過系列的熱處理或機械變形處理後奧氏體轉變為
馬氏體,再通過時效析出硬化達到所需要的高強度。這種鋼有很好的成形性能和良好的
焊接性,可作為超高強度的材料在核工業、航空和航天工業中得到套用。